JP2001237393A

Method of manufacturing semiconductor structure device

Abstract

[Task] Provided is a method for manufacturing a ferroelectric memory.

Solution.A switching transistor (2) is formed on a semiconductor substrate (1), an isolation layer (4) is provided on the switching transistor (2), and a lower electrode (7) made of platinum and a ferroelectric or ordinary dielectric are placed on the isolation layer. A memory capacitor having a dielectric (8) is formed. In order to protect the dielectric from hydrogen intrusion in the further manufacturing process, the first barrier layer (5) is embedded in the isolation layer (4) and the first barrier layer (5) is manufactured after the memory capacitor is manufactured. ) And a second barrier layer (10) is deposited.

JP2001237393A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 4

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14 claims: 1 independent, 13 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 半導体構造素子を製造する方法において、 a)半導体基板(1)上にスイッチングトランジスタ(2)を形成し、 b)スイッチングトランジスタ(2)上にアイソレーション層(4)を施し、該アイソレーション層内に、特に水素の侵入に対する第1のバリア層(5)を包埋し、 c)アイソレーション層(4)上に、下方電極(7)及び上方電極(9)並びにそれらの間に堆積した金属酸化物含有層(8)を含む、スイッチングトランジスタ(2)と結合されたメモリキャパシタを施し、 d)垂直方向のエッチング工程でアイソレーション層(4)をメモリキャパシタの外側で一定の深さまで除去し、その際第1のバリア層を外側に向かって露出させ、 e)メモリキャパシタ上及びアイソレーション層(4)上及び第1のバリア層(5)上に、特に水素の侵入に対する第2のバリア層(10)を施すことを特徴とする半導体構造素子の製造方法。
  2. 2
    【請求項2】 アイソレーション層(4)を施した後に該アイソレーション層内に接点孔(3)をスイッチングトランジスタ(2)のソース又はドレイン領域までエッチングかつ導電性材料を充填し、かつ下方電極(7)を接点孔(3)の上方に施すことにより、スイッチングトランジスタ(2)をメモリキャパシタと接続することを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 3
    【請求項3】 接点孔(3)の充填前に該接点孔の内壁を、特に水素の侵入に対する第3のバリア層(5A)でライニングすることを特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 4
    【請求項4】 製造工程d)でアイソレーション層(4)を第1のバリア層(5)の深さまで除去し、その際場合により第1のバリア層(5)をエッチストップ層として使用することを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 5
    【請求項5】 製造工程d)でアイソレーション層(4)を第1のバリア層(5)の下の深さまで除去することを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 6
    【請求項6】 第1のバリア層(5)がSi 3 N 4 からなり、これを場合により減圧化学気相成長法(LPCVD)により堆積させることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 7
    【請求項7】 第1のバリア層(5)がZrO 2 又はこの順序で堆積した層材料SiO 2 -ZrO 2 から又は材料Al 2 O 3 、TiO 2 、Ta 2 O 5 の1つからなることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  8. 8
    【請求項8】 第2のバリア層(10)をこの順序で堆積した層材料SiO x -SiON-Si 3 N 4 の層組合せから形成することを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
  9. 9
    【請求項9】 第2のバリア層(10)をこの順序で堆積した層材料SiO x -Si 3 N 4 の層組合せから形成することを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
  10. 10
    【請求項10】 Si 3 N 4 層を堆積させる前に酸化物又は窒化物、特に材料Ta 2 O 5 、Bi 2 O 3 、TiO 2 、Al 2 O 3 、Nb 2 O 5 、MgO、V 2 O 5 、CeO 2 、Y 2 O 3 、ZrO 2 、BN、AlNの1つ並びに希土類酸化物からなる付加的なバリア層を堆積させることを特徴とする請求項8記載の方法。
  11. 11
    【請求項11】 SiO x 層及び/又はSiON層をCVD法により形成することを特徴とする請求項8又は10記載の方法。
  12. 12
    【請求項12】 Si 3 N 4 層をLPCVD法により形成することを特徴とする請求項8から11までのいずれか1項記載の方法。
  13. 13
    【請求項13】 第3のバリア層(5A)がSi 3 N 4 からなり、これを特にLPCVD法により堆積させることを特徴とする請求項3記載の方法。
  14. 14
    【請求項14】 製造工程c)で下方及び/又は上方の電極を白金又はその他の白金族金属もしくはそれらの酸化物から製造することを特徴とする請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
Independent claims14